基坑施工对邻近既有道路顶管隧道的变形影响研究

来源 :华北水利水电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wkadjx
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由于各城市大规模的工程建设,使得越来越多的基坑工程位于既有隧道的附近,较近的距离使得两者之间的矛盾日益突显。基坑的施工会对邻近既有隧道造成影响,主要是因为基坑周围土体的位移场和应力场的变化会引起应力重分布,进而在邻近既有隧道上产生附加内力和变形,内力和变形的出现会威胁隧道的安全使用。因此,较为系统性地分析基坑施工对隧道的安全性影响具有重要的意义。本文以郑州市某邻近道路矩形顶管隧道的基坑工程为例,采用FLAC3D建立数值计算模型,研究基坑施工对侧方道路矩形顶管隧道的变形影响,主要有以下的内容和结论:(1)在基坑开挖对周围土体影响、邻近建筑物影响、数值模拟及现场监测四个方面对国内外学者的研究文献进行了汇总,并指出了研究中存在的问题。(2)研究了基坑的变形形式、产生机理及计算方法。探讨了基坑开挖引起隧道变形的理论与计算方法。(3)使用FLAC3D软件对邻近顶管隧道的基坑建立数值模型,基坑在采用桩锚支护结构的支护方案下,分析了基坑支护结构的内力与变形以及基坑施工对邻近既有下穿隧道的变形影响。通过对比分析FLAC3D软件模拟结果与现场监测数据的差异,验证了所建模型的正确性。(4)通过模拟可知,基坑施工对隧道的水平方向变形影响要强于竖向方向变形的影响,最大水平位移量为6.03mm,而最大竖向位移量仅为3.12mm。可以看出,基坑施工更易使顶管隧道在水平方向出现拉弯破坏。(5)针对基于桩锚支护技术的基坑邻近既有道路顶管隧道施工安全影响分区,提出相应的施工对策,即为采用对基坑被动区土体进行旋喷桩加固的措施,减弱其对顶管隧道的影响。本文的研究对类似工程的设计和施工具有一定的借鉴意义。
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